Minerali e loro reattività nei suoli e nei sedimenti Maria Franca Brigatti

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Achille Marini
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1 Minerali e loro reattività nei suoli e nei sedimenti Maria Franca Brigatti PRINCIPALI OBIETTIVI: Individuare e caratterizzare le specifiche proprietà di minerali che possono avere un impatto sull'ambiente e sulla salute umana Aspetti normativi esclusivamente in relazione con aspetti legati alla mineralogia ambientale Materiali e metodi per la ricerca Aspetti di Ricerca di Base e di Ricerca Applicata Attività di laboratorio ed analisi di un caso reale PROPEDEUTICITÀ: Cristallochimica e proprietà dei minerali utilizzabili ai fini del recupero e del ripristino ambientale Cristallochimica e proprietà dei minerali che possono essere causa di inquinamento ambientale

2 IN PARTICOLARE VALUTEREMO L IMPATTO DEI MINERALI TRATTANDOLI COME SISTEMI IN GRADO DI: 1) Controllare la speciazione chimica degli inquinanti. È quindi prevista la: La conoscenza delle modalità con cui avvengono le principali reazioni che si sviluppano all interfaccia minerale/liquido (ed eventualmente minerale/gas). Determinazione della speciazione chimica degli elementi mediante in metodo delle estrazioni sequenziali selettive. Determinazione della speciazione chimica degli elementi mediante metodi termici semplici e combinati. Queste procedure richiedono la conoscenza di metodiche analitiche che svilupperemo o eventualmente riepilogheremo durante il corso. 2) Controllare specifiche proprietà fisiche dei sedimenti e, quindi, in grado di limitare/accelerare la diffusione degli inquinanti. È quindi prevista la: Determinazione delle orientazioni preferenziali nei sedimenti di minerali con abiti planari o allungati. Determinazione di proprietà «meno convenzionali» dei minerali nei sedimenti.

3 AI FINI DI POTER IMPOSTARE UNA RELAZIONE CHE INTERESSI UNO SPECIFICO SITO CONSIDEREREMO: 3) Una sintesi del quadro normativo previsto nel Testo Unico Ambientale, relativamente ad aspetti in grado di coinvolgere la mineralogia. È quindi prevista/o: La definizione del modello concettuale del sito (MCS). Un accenno alle differenti metodiche di campionamento in funzione dell MCS. Un accenno all analisi di rischio nell ambito del contesto normativo vigente. Un accenno alle modalità di inquadramento geologico/ambientale del sito ed osservazioni macroscopiche da effettuare sul sito. 4) Considereremo infine alcuni esempi «pratici» presi dalla letteratura scientifica finalizzati ad affrontare alcune delle principali e più attuali criticità ambientali. 5) Seguono alcuni esempi delle applicazioni che verranno presentate

4 TESSITURE MORFOLOGICHE IN SEDIMENTI ARGILLOSI: VALUTAZIONE TRAMITE METODI DIFFRATTOMETRICI SU CAMPIONI INALTERATI METODOLOGIE DI STUDIO DELLE TESSITURE 1) Microscopia (ottica e/o elettronica) 2) Diffrazione di raggi X o di neutroni Diffrazione dei raggi X per lo studio delle orientazioni morfologiche? È particolarmente utile per studiare campioni a matrice molto fine (ad esempio, argille). PER QUALE RAGIONE? Perché l'intensità di un picco di un riflesso di diffrazione dipende anche dal numero di piani reticolari che soddisfano simultaneamente l'equazione di Bragg, quindi dal numero di cristalli che simultaneamente presentano la stessa orientazione. Di conseguenza determinare una direzione per cui si abbia un massimo della intensità di un certo riflesso significa anche determinare la direzione secondo cui si ha una distribuzione preferenziale delle orientazioni di un certo cristallo. Che significato può avere proiettato in suoli o sedimenti sottoposti a movimenti gravitativi attivi o quiescenti?

5 INQUINAMENTO DI SEDIMENTI RECENTI (10-20 ANNI) DA CANALI PER IL DRENAGGIO E L APPROVIGIONAMENTO IDRICO Progressiva deposizione di sedimenti fini (silt ed argilla granulometria media < 16μm) sul fondo dei canali (10-15mm/year). Talvolta il contenuto di inquinanti (soprattutto metalli pesanti) in questi sedimenti supera (spesso notevolmente) i limiti imposti dalle normative di legge (Tabella 1, Colonna A, Allegato 5 alla Parte IV del D.Lgs n Testo Unico Ambientale) P E R Ò Per mantenere in piena efficienza i canali TONNELLATE DI SEDIMENTI DEVONO ESSERE PERIODICAMENTE RIMOSSI DAL FONDO DEI CANALI DOVE LI METTIAMO DATO CHE IN BASE ALLE LEGGI ATTUALI DEVONO ESSERE TRATTATI COME RIFIUTI TOSSICI??

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